1. Die Geschwindigkeit der Transversalwelle Auf ein 25 Meter langes Seil wirkt eine Geschwindigkeit von 50 m/s. Die Seilspannung beträgt 200 N. Bestimmen Sie die Masse des Seils.
A. 0.08 kg
B. 0.5 kg
ca. 0.8 kg
D. 2.0 kg
Bekannt:
Seillänge (l) = 25 m
Geschwindigkeit der Transversalwelle (v) = 50 m/s
Seilspannung (T) = 200 N
Gesucht: Masse des Seils (m)
Lösung:
Dieses Problem kann mithilfe der Formel für die Wellenausbreitung auf dem Seil gelöst werden.
Die richtige Antwort ist D.
2. Auf der Seeoberfläche treiben zwei Holzstücke im Abstand von 6 m. Wellen breiten sich auf der Seeoberfläche aus. Das erste Holzstück bewegt sich dreimal auf und ab, das zweite nur einmal. Wenn sich beide Holzstücke alle 2 Sekunden dreimal auf und ab bewegen, beträgt die Wellenausbreitung …
A. 4.5 m/s
B. 3.0 m/s
C. 2.0 m/s
D. 1.5 m/s
Bekannt:
Abstand zwischen den beiden Wäldern (l) = 6 Meter
Der erste Balken hat sich dreimal auf und ab bewegt; der zweite Balken hat sich nur einmal auf und ab bewegt.
Frequenz (f) = 3 / 2 = 1.5 Hertz
Gesucht: Wellengeschwindigkeit (v)
Lösung:
Wenn sich das erste Holzstück einmal auf und ab bewegt, Wellenlänge Die Wellenlänge 1 erreicht das zweite Holzstück. Wenn sich das erste Holzstück zweimal auf und ab bewegt, erreicht die Wellenlänge 2 das zweite Holzstück. Wenn sich das erste Holzstück dreimal auf und ab bewegt, hat die Wellenlänge 1 die Position des zweiten Holzstücks erreicht, sodass sich das zweite Holzstück gleichzeitig einmal auf und ab bewegt.
Somit wird die Abstand Zwischen dem ersten und dem zweiten Holz befinden sich zwei Wellenlängen (2 λ), wie in der Abbildung an der Seite gezeigt.
Abstand einer Wellenlänge (λ) = 6 / 2 = 3 Meter
Die Ausbreitungsgeschwindigkeit der Welle (v):
v = f λ = (1.5 Hertz)(3 Meter)
v = 4.5 m/s
Die richtige Antwort ist A.
3. Faktoren, die die Ausbreitung von Wellen auf den Saiten beschleunigen, sind…
(1) Verlängern Sie den Draht
(2) Vergrößerung der Drahtmasse
(3) die Drahtspannung erhöhen
(4) den Drahtquerschnitt vergrößern. Die korrekte Aussage lautet…
A. (1), (2), (3) und (4)
B. (1), (2) und (3)
C. (3) und (4)
D. (3) nur
Lösung:
Die Formel für die Ausbreitungsgeschwindigkeit der Welle auf den Saiten:
Die richtige Antwort ist A.
v = Ausbreitungsgeschwindigkeit der Welle auf den Saiten
T = Zugkraft der Seile
μ = Dichte der Saite
m = Masse der Saite
l = Länge der Zeichenkette
4. Auf einem Seil breitet sich eine Welle mit einer Frequenz von 50 Hz und einer Wellenlänge von 2 m aus. Periode und Geschwindigkeit der Welle sind…
A. 0.02 Sekunden und 50 ms-1
B. 0.02 Sekunden und 100 ms-1
C. 0.04 Sekunden und 50 ms-1
D. 0.5 Sekunden und 100 ms-1
Bekannt:
Frequenz (f) = 50 Hz
Die Wellenlänge (λ) beträgt 2 Meter.
Gesucht: Periode (T) und Geschwindigkeit (v) der Welle
Lösung:
Zeitraum :
T = 1/f = 1/50 Hz = 0.02 Sekunden
Die Geschwindigkeit der Welle:
v = f λ = (50 1/Sekunde)(2 Meter) = 100 Meter/Sekunde
Die richtige Antwort ist B.
5. Ein Korken auf der Wasseroberfläche bewegt sich aufgrund der Wellen auf und ab. Die dafür benötigte Zeit von einem Kamm zum nächsten Kamm is 1.2 Sekunden. Wenn der Abstand zwischen zwei Wellenbergen auf der Wasseroberfläche 10 cm beträgt, bestimmen Sie die Ausbreitungsgeschwindigkeit der Welle.
A. 12 ms-1
B. 12 cm s-1
C. 8,3 ms-1
D. 8,3 cm s-1
Bekannt:
Die Zeitspanne von Wellenberg zu Wellenberg entspricht dem Zeitintervall für eine Wellenlänge = Periode (T) = 1.2 Sekunden.
Abstand zwischen zwei Wellenbergen = Abstand einer Wellenlänge (λ) = 10 cm
Gesucht : Ausbreitungsgeschwindigkeit der Welle (V)
Lösung:
Ausbreitungsgeschwindigkeit der Welle:
v = f λ = λ / T = 10 cm / 1.2 Sekunden = 8.3 cm/Sekunde = 8.3 cm·s-1
Die richtige Antwort ist D.
